Thermoplastiques, aciers alliés, PVC… Aujourd’hui, choisir la tuyauterie industrielle adaptée à son utilisation est devenu un vrai casse-tête tant le marché des raccords de tuyauterie s’est développé. C’est pourquoi, nous avons décidé de vous proposer deux articles guide afin de vous permettre de choisir la tuyauterie qui sera adaptée à vos besoins. Commençons par un petit rappel :
LA TUYAUTERIE INDUSTRIELLE : POUR QUOI FAIRE ?
L’objectif principale d’une bonne tuyauterie industrielle est de conduire un fluide, qu’il soit gazeux, liquide ou poudreux. Ce fluide est transporté d’un équipement à un autre, ou bien d’un appareil vers un stockage. Simple n’est-ce pas ?
TUYAUTERIE INDUSTRIELLE : LES OBLIGATIONS
En effet, pour que votre tuyauterie industrielle soit efficace, elle devra respecter un certain nombre d’obligations qui dépendront de l’utilisation que vous lui donnerez :
- Résister aux conditions de service (pression, température et poids)
- Conduire le fluide avec un minimum de pertes thermiques (isolation) ou de pertes hydrodynamiques (pertes de charges)
- Absorber sa propre dilatation ou rétraction et résister aux sollicitations résultantes
- Être étanche
- Résister au mieux à l’oxydation interne ou du milieu ambiant.
Avant d’aller plus loin, il est important de rappeler que l’on distingue généralement 2 types de tuyauteries :
- LES TUYAUTERIES AERIENNES (principalement en industrie)
- LES TUYAUTERIES ENTERREES (principalement en Adduction d’Eau Potable).
Ce premier article sera d’avantage axé sur la tuyauterie industrielle aérienne.
LES CONDITIONS D’UTILISATION POUR LA TUYAUTERIE INDUSTRIELLE :
Elles dépendent de 3 principaux critères :
- LE FLUIDE VEHICULÉ
- LA PRESSION (en bars)
- LA TEMPERATURE (en °C)
MATERIAUX UTILISES EN TUYAUTERIE INDUSTRIELLE :
Ils sont fonction du type de fluide véhiculé.
Dans la pratique, on rencontre :
LES ACIERS AU CARBONE :
Ce sont les aciers les plus employés, ils ne contiennent aucun élément d’alliage (Chrome, Nickel,…). Qui plus est, ce sont des aciers facilement soudables, utilisés pour des pressions moyennes et des températures largement inférieures à 425°C.
LES ACIERS ALLIÉS :
Ils ne contiennent que de faibles pourcentages d’alliages (< 3%) ce qui permet néanmoins d’avoir des contraintes admissibles plus élevées que les aciers au carbone, et ce, pour des températures inférieures à 590°C. Les soudures sont rendues plus délicates, surtout vis-à-vis des fortes épaisseurs.
LES ACIERS AUSTENIQUES INOXYDABLES :
Ce sont des aciers alliés titrant habituellement 18% chrome et environ 12% nickel. Par ailleurs, ils résistent assez bien à la corrosion et à l’oxydation, ainsi qu’aux hautes températures (< 620°C) pour les aciers courants. Ils ne résistent pas au chlore.
LES ACIERS A HAUTE TENEUR EN NICKEL :
Ce sont des alliages titrant de 10 à 25% chrome et 15% nickel. Ils sont utilisés pour des hautes températures et hautes pressions. Ils sont de surcroît très résistant à la corrosion et à l’oxydation. Il y a lieu de prendre beaucoup de précautions pour les soudures (difficultés de réaliser des retouches sur place).
LES THERMOPLASTIQUES :
Température d’exercice : de – 40°C à +100°C, eau +65°C Recouvrement : polyuréthane. Fluides recommandés : huiles minérales (même avec le 40% de aromatique), huiles végétales et de colza, huiles à base de glycols et polyglycols, huiles à base d’esters synthétiques, huiles en émulsion aqueuse, eau, gaz.
Seuls les thermoplastiques ont la propriété de ramollir par échauffement. Pour la fabrication des tubes pour la tuyauterie industrielle (domestiques) on trouve :
- Le PVC (Chlorure de polyvinyle) tubes durs, rigides de masse volumique = 1,4 kg/dm³ . Coefficient de dilatation linéaire = 0,08 mm/m/°C. Le PVC ne propage pas de flamme, il se ramollit à la chaleur, mais ne fond pas. Il est utilisé pour les tubes à pression pour eau et le chlore
- Les PELD et PEHD, polyéthylène basse et haute densité. Masse volumique variant de 0,93 à 0,95 kg/dm3 suivant la densité avec un coefficient de dilatation de 0,24 mm/m/°C. A la flamme, il fond et brûle (odeur de cire) mais il ne s’éteint pas spontanément. Température max. d’utilisation 40°C
- LE PP polypropylène est une matière dure mais moins rigide que le PVC. Masse volumique: 0,9 à 0,95 kg/dm3 , coefficient de dilatation linéaire = 0,15 mm/m/°C, sa résistance aux chocs est très bonne, même comportement à la flamme que pour le PE (odeur d’huile minérale en combustion), résistent mieux que le PE à la température (60°C).
- Tuyauteries époxy et polyester réalisées à partir de résines résistantes à l’action de produits chimiques et renforcées de fibre de verre. C’est un matériau ayant une grande solidité, étant très léger et doté d’une très grande résistance à la corrosion. Température max. admissible: – 60 à + 150°C pour les époxys ; -30 à +95 °C pour les polyesters.
Coefficient de dilatation linéaire= 0,0153 mm/m/°C comparable à celui de l’acier inox .
TUYAUTERIE INDUSTRIELLE : COMMENT CHOISIR LE BON JOINT?
Dans la tuyauterie industrielle, il existe deux principales catégories de joints :
- Les joints statiques
- Les joints dynamiques
Tout d’abord, les joints statiques. Ils sont destinés à recevoir une forte pression et à être compressés (exemple : un joint rondelle que l’on positionne entre deux brides).
Ensuite, les joints dynamiques: conçus pour résister à des conditions dites « extrêmes » et subir des mouvements à répétition.
Cependant, certains types de joints peuvent se trouver dans les deux catégories comme le joint torique.
La course à la rentabilité a fait que bon nombre de joints bon marché pour la tuyauterie industrielle dont les caractéristiques ne sont pas clairement identifiées circulent. Il est donc préférable de s’assurer que les trois points suivants soient identifiés :
- Fluide circulant dans la tuyauterie,
- Température interne,
- Pression de fonctionnement de la tuyauterie industrielle.
Pour les environnements Alimentaires en tuyauterie industrielle, le choix dépend aussi de la certification demandée :
- CE1935/2004 (norme Européenne) et/ou FDA (Food and Drug Administration, norme américaine)
- KTW (l’industrie du gaz et de l’eau en Allemagne et en Europe)
- UBA ELL (directive qui peut être utilisée pour l’évaluation des élastomères en contact avec l’eau potable)
- ACS (Attestation de Conformité Sanitaire)
- Etc…
Une fois ces points connus, nous pouvons finalement faire le choix de la matière pour la tuyauterie industrielle entre :
- des fibres sans amiante (avantages : résistance aux fortes pressions et températures,…),
- plastiques (avantages : résistance à la vitesse, aux agents chimiques,…),
- caoutchouc (avantages : grande souplesse, large choix d’épaisseurs,…),
- cuir (avantages : résistance aux fortes pressions, naturellement gonflant,…).
IMPORTANT : A chaque intervention sur un raccord, brides etc , que ce soit pour de la tuyauterie industrielle ou pour l’Adduction d’eau Potable, il faut toujours installer un joint neuf.
Rédigé par Arnaud, 20/12/2019
